Java 序列化和反序列化为什么要实现 Serializable 接口?

大家好,我是尧哥。

最近公司的在做服务化,需要把所有model包里的类都实现 Serializable 接口,同时还要显示指定serialVersionUID 的值。听到这个需求,我脑海里就突然出现了好几个问题,比如说:

(1) 序列化和反序列化是什么?

(2) 实现序列化和反序列化为什么要实现 Serializable 接口?

(3) 实现 Serializable 接口就算了,为什么还要显示指定 serialVersionUID 的值?

(4) 我要为 serialVersionUID 指定个什么值?

下面我们来一一解答这几个问题。

一、序列化和反序列化

序列化:把对象转换为字节序列的过程称为对象的序列化。

反序列化:把字节序列恢复为对象的过程称为对象的反序列化。

二、什么时候需要序列化

当我们只在本地JVM里运行下Java实例,这个时候是不需要什么序列化和反序列化的,但当我们需要将内存中的对象持久化到磁盘、数据库中时,当我们需要与浏览器进行交互时,当我们需要实现RPC时,这个时候就需要序列化和反序列化了。

前两个需要用到序列化和反序列化的场景,是不是让我们有一个很大的疑问?我们在与浏览器交互时,还有将内存中的对象持久化到数据库中时,好像都没有去进行序列化和反序列化,因为我们都没有实现 Serializable 接口,但一直正常运行。

下面先给出结论

只要我们对内存中的对象进行持久化或网络传输,,这个时候都需要序列化和反序列化。

理由

服务器与浏览器交互时真的没有用到 Serializable 接口吗?JSON 格式实际上就是将一个对象转化为字符串, 所以服务器与浏览器交互时的数据格式其实是字符串, 我们来看来 String 类型的源码:

publicfinalclassString

implementsjava.io.Serializable,Comparable,CharSequence

{

/** The value is used for character storage. */

privatefinalcharvalue[];

/** Cache the hash code for the string */

privateinthash;// Default to 0

/** use serialVersionUID from JDK 1.0.2 for interoperability */

privatestaticfinallongserialVersionUID = -6849794470754667710L;

......

}

String 类型实现了 Serializable 接口,并显示指定 serialVersionUID 的值.

然后我们再来看对象持久化到数据库中时的情况,Mybatis数据库映射文件里的insert代码:

INSERT INTO t_user(name, age) VALUES (#{name}, #{age})

实际上我们并不是将整个对象持久化到数据库中,而是将对象中的属性持久化到数据库中,而这些属性都是实现了Serializable 接口的基本属性。

三、为什么要实现Serializable接口

在Java中实现了 Serializable 接口后,JVM会在底层帮我们实现序列化和反序列化,如果我们不实现Serializable 接口,那自己去写一套序列化和反序列化代码也行,至于具体怎么写,Google一下你就知道了。

四、为什么指定serialVersionUID

如果不显示指定 serialVersionUID ,JVM在序列化时会根据属性自动生成一个 serialVersionUID ,然后与属性一起序列化,再进行持久化或网络传输。在反序列化时,JVM会再根据属性自动生成一个新版serialVersionUID ,然后将这个新版 serialVersionUID 与序列化时生成的旧版 serialVersionUID 进行比较,如果相同则反序列化成功,否则报错。

如果显示指定了 serialVersionUID,JVM在序列化和反序列化时仍然都会生成一个 serialVersionUID,但值为我们显示指定的值,这样在反序列化时新旧版本的 serialVersionUID 就一致了。

在实际开发中,不显示指定 serialVersionUID 的情况会导致什么问题?如果我们的类写完后不再修改,那当然不会有问题,但这在实际开发中是不可能的,我们的类会不断迭代,一旦类被修改了,那旧对象反序列化就会报错。所以在实际开发中,我们都会显示指定一个 serialVersionUID,值是多少无所谓,只要不变就行。

写个实例测试下:

(1) User类

不显示指定 serialVersionUID

publicclassUserimplementsSerializable{

privateString name;

privateInteger age;

publicStringgetName(){

returnname;

}

publicvoidsetName(String name){

this.name = name;

}

publicIntegergetAge(){

returnage;

}

publicvoidsetAge(Integer age){

this.age = age;

}

@Override

publicStringtoString(){

return"User{"+

"name='"+ name +'\''+

", age="+ age +

'}';

}

}

(2) 测试类

先进行序列化,再进行反序列化

publicclassSerializableTest{

privatestaticvoidserialize(User user)throwsException{

ObjectOutputStream oos =newObjectOutputStream(newFileOutputStream(newFile("D:\\111.txt")));

oos.writeObject(user);

oos.close();

}

privatestaticUserdeserialize()throwsException{

ObjectInputStream ois =newObjectInputStream(newFileInputStream(newFile("D:\\111.txt")));

return(User) ois.readObject();

}

publicstaticvoidmain(String[] args)throwsException{

User user =newUser();

user.setName("tyshawn");

user.setAge(18);

System.out.println("序列化前的结果: "+ user);

serialize(user);

User dUser = deserialize();

System.out.println("反序列化后的结果: "+ dUser);

}

}

(3) 结果

先注释掉反序列化代码, 执行序列化代码, 然后User类新增一个属性sex

publicclassUserimplementsSerializable{

privateString name;

privateInteger age;

privateString sex;

publicStringgetName(){

returnname;

}

publicvoidsetName(String name){

this.name = name;

}

publicIntegergetAge(){

returnage;

}

publicvoidsetAge(Integer age){

this.age = age;

}

publicStringgetSex(){

returnsex;

}

publicvoidsetSex(String sex){

this.sex = sex;

}

@Override

publicStringtoString(){

return"User{"+

"name='"+ name +'\''+

", age="+ age +

", sex='"+ sex +'\''+

'}';

}

}

再注释掉序列化代码执行反序列化代码, 最后结果如下:

序列化前的结果: User{name='tyshawn', age=18}

Exception in thread "main" java.io.InvalidClassException: org.tyshawn.SerializeAndDeserialize.User; local class incompatible: stream classdesc serialVersionUID = 1035612825366363028, local class serialVersionUID = -1830850955895931978

报错结果为序列化与反序列化产生的 serialVersionUID 不一致。

接下来我们在上面User类的基础上显示指定一个 serialVersionUID

privatestaticfinallongserialVersionUID =1L;

再执行上述步骤, 测试结果如下:

序列化前的结果: User{name='tyshawn', age=18}

反序列化后的结果: User{name='tyshawn', age=18, sex='null'}

显示指定 serialVersionUID 后就解决了序列化与反序列化产生的 serialVersionUID 不一致的问题。

五、Java序列化的其他特性

先说结论,被 transient 关键字修饰的属性不会被序列化,static 属性也不会被序列化。

我们来测试下这个结论:

(1) User类

publicclassUserimplementsSerializable{

privatestaticfinallongserialVersionUID =1L;

privateString name;

privateInteger age;

privatetransientString sex;

privatestaticString signature ="你眼中的世界就是你自己的样子";

publicStringgetName(){

returnname;

}

publicvoidsetName(String name){

this.name = name;

}

publicIntegergetAge(){

returnage;

}

publicvoidsetAge(Integer age){

this.age = age;

}

publicStringgetSex(){

returnsex;

}

publicvoidsetSex(String sex){

this.sex = sex;

}

publicstaticStringgetSignature(){

returnsignature;

}

publicstaticvoidsetSignature(String signature){

User.signature = signature;

}

@Override

publicStringtoString(){

return"User{"+

"name='"+ name +'\''+

", age="+ age +

", sex='"+ sex +'\''+

", signature='"+ signature +'\''+

'}';

}

}

(2) 测试类

publicclassSerializableTest{

privatestaticvoidserialize(User user)throwsException{

ObjectOutputStream oos =newObjectOutputStream(newFileOutputStream(newFile("D:\\111.txt")));

oos.writeObject(user);

oos.close();

}

privatestaticUserdeserialize()throwsException{

ObjectInputStream ois =newObjectInputStream(newFileInputStream(newFile("D:\\111.txt")));

return(User) ois.readObject();

}

publicstaticvoidmain(String[] args)throwsException{

User user =newUser();

user.setName("tyshawn");

user.setAge(18);

user.setSex("man");

System.out.println("序列化前的结果: "+ user);

serialize(user);

User dUser = deserialize();

System.out.println("反序列化后的结果: "+ dUser);

}

}

(3) 结果

先注释掉反序列化代码,执行序列化代码,然后修改User类signature = “我的眼里只有你”,再注释掉序列化代码执行反序列化代码,最后结果如下:

序列化前的结果: User{name='tyshawn', age=18, sex='man', signature='你眼中的世界就是你自己的样子'}

反序列化后的结果: User{name='tyshawn', age=18, sex='null', signature='我的眼里只有你'}

static 属性为什么不会被序列化?

因为序列化是针对对象而言的,而 static 属性优先于对象存在,随着类的加载而加载,所以不会被序列化。

看到这个结论,是不是有人会问,serialVersionUID 也被 static 修饰,为什么 serialVersionUID 会被序列化?其实 serialVersionUID 属性并没有被序列化,JVM在序列化对象时会自动生成一个 serialVersionUID ,然后将我们显示指定的 serialVersionUID 属性值赋给自动生成的 serialVersionUID。

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